CN109116531B - 一种变焦镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变焦镜头，用以解决镜头的性能和体积不能同时满足安防需求的问题。变焦镜头包括滤光片和成像面，从物侧到像侧依次排列的第一透镜组至第五透镜组；第一透镜组、第三透镜组和第五透镜组的位置固定，第二透镜组和第四透镜组的位置进行移动实现变焦；‑1.7≤f2/fw≤‑0.3；0.7≤f3/fw≤2.1；1.1≤f4/fw≤2.5；TTL/fw≤6.5；f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距，fw为所述变焦镜头在短焦状态下的焦距，TTL为光学总长，“‑”表示方向为负。在一定程度上，既保证了该变焦镜头的体积小，又保证了该变焦镜头的像素高、视场角大等较高的性能。

Description

一种变焦镜头
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，特别涉及一种变焦镜头。
背景技术
随着社会经济的发展，人们生活水平的日益提升，交通网络日益繁忙，对智能高效的监控提出了更高的要求，以实现更好的安防效果。在安防领域，变焦镜头由于焦距可变，能适应各种复杂的场景而深受喜爱。
随着“4K”(一般指800万像素)超高清摄像机技术概念的提出，普通“1080P”(一般指200万像素)已经无法满足市场的需求，摄像机需要搭配更大口径、更高分辨率、红外宽光谱、共焦更优越的摄像镜头来保证优越的视频监控画质。
目前市面上的变焦镜头在满足高清，甚至超高清分辨率的同时，往往体积较大，难以满足监控摄像头小型化的需求，尤其是室内使用的摄像头，对于小型化的要求尤为突出。为了满足小型化，变焦镜头的成像面尺寸往往又偏小，导致像素偏低，成像质量差，无法很好的进行人脸识别。
随着安防向高清化、小型化推进，需要镜头达到更高的性能与更小的体积。因此开发一款体积小、像素高、视场角大等高性能的变焦镜头变的尤为重要。
发明内容
本发明实施例公开了一种变焦镜头，用以解决现有技术中镜头的性能和体积不能同时满足安防需求的问题。
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种变焦镜头，包括滤光片和成像面，还包括：从物侧到像侧依次排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组；
其中，第一透镜组、第三透镜组和第五透镜组的位置固定，第二透镜组和第四透镜组的位置进行移动实现变焦；
透镜组满足以下条件：
-1.7≤f2/fw≤-0.3；
0.7≤f3/fw≤2.1；
1.1≤f4/fw≤2.5；
TTL/fw≤6.5；
其中，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距，fw为所述变焦镜头在短焦状态下的系统焦距，TTL为所述变焦镜头的光学总长，“-”表示方向为负。
进一步地，所述第一透镜组和第五透镜组的光焦度为正。
进一步地，所述第一透镜组包括：
从物侧到像侧依次排列的第一透镜、第二透镜和第一透镜子组；
其中，第一透镜的光焦度为负，且第一透镜中朝向像侧的表面为凹面；
第二透镜组为光焦度为正的双凸透镜；
第一透镜子组中至少包括一个光焦度为正的第三透镜。
进一步地，所述第三透镜为弯月透镜，且第三透镜中朝向物侧的表面为凸面。
进一步地，所述第三透镜的阿贝数Vd13满足：Vd13≥66。
进一步地，所述第一透镜和所述第二透镜组成胶合透镜组。
进一步地，所述第二透镜组包括：
从物侧到像侧依次排列的第四透镜、第五透镜和第六透镜；
其中，第四透镜为光焦度为负的弯月透镜，且第四透镜中朝向像侧的表面为凹面；
第五透镜为光焦度为负的双凹透镜；
第六透镜的光焦度为正，且第六透镜中朝向物侧的表面为凸面。
进一步地，所述第五透镜和所述第六透镜组成胶合透镜组。
进一步地，所述第三透镜组包括：
从物侧到像侧依次排列的第二透镜子组、第八透镜、第九透镜和第三透镜子组；
第二透镜子组中至少包括一个光焦度为正的第七透镜，且第七透镜为非球面透镜；
第八透镜为光焦度为负的弯月透镜，且第八透镜中朝向物侧的表面为凸面；
第九透镜为光焦度为正的双凸透镜；
第三透镜子组中至少包括一个光焦度为负的第十透镜。
进一步地，所述第八透镜和所述第九透镜组成胶合透镜组。
进一步地，所述第七透镜的折射率nd31，满足nd31≥1.8；
所述第九透镜的阿贝数Vd33满足，Vd33≥66。
进一步地，所述第三透镜子组中包括：
从物侧到像侧依次排列的第十一透镜和第十透镜，其中，第十一透镜为光焦度为正的弯月透镜，第十透镜为双凹透镜，且第十一透镜中朝向物侧的表面为凹面。
进一步地，所述第十透镜和所述第十一透镜组成胶合透镜组。
进一步地，所述第十一透镜的折射率nd34满足，nd34≥1.9。
进一步地，所述第四透镜组包括：
从物侧到像侧依次排列的第十二透镜和第十三透镜；
其中，第十二透镜为光焦度为正的双凸透镜；
第十三透镜的光焦度为负，且第十三透镜中朝向物侧的表面为凹面。
进一步地，所述第十二透镜和所述第十三透镜组成胶合透镜组。
进一步地，所述第五透镜组中至少包括一个光焦度为正的第十四透镜。
进一步地，所述第十四透镜为非球面透镜。
进一步地，所述第二透镜组和所述第三透镜组之间设置有孔径光阑。
本发明实施例公开了一种变焦镜头，包括滤光片和成像面，所述变焦镜头还包括：从物侧到像侧依次排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组；其中，第一透镜组、第三透镜组和第五透镜组的位置固定，第二透镜组和第四透镜组的位置进行移动实现变焦；透镜组满足以下条件：-1.7≤f2/fw≤-0.3；0.7≤f3/fw≤2.1；1.1≤f4/fw≤2.5；TTL/fw≤6.5；其中，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距，fw为所述变焦镜头在短焦状态下的焦距，TTL为所述变焦镜头的光学总长，“-”表示方向为负。由于在本发明实施例中，变焦镜头中的透镜组满足：-1.7≤f2/fw≤-0.3；0.7≤f3/fw≤2.1；1.1≤f4/fw≤2.5；TTL/fw≤6.5等条件，在一定程度上，既保证了该变焦镜头的体积小，又保证了该变焦镜头的像素高、视场角大等较高的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的一种变焦镜头示意图；
图2为本发明实施例提供的一种变焦镜头示意图；
图3A为本发明实施例提供的一种处于短焦状态下的变焦镜头的光学传递函数曲线图；
图3B为本发明实施例提供的一种处于长焦状态下的变焦镜头的光学传递函数曲线图；
图4A为本发明实施例提供的一种处于短焦状态下的变焦镜头的子午场曲线图；
图4B为本发明实施例提供的一种处于长焦状态下的变焦镜头的子午场曲线图；
图5A为本发明实施例提供的一种处于短焦状态下的变焦镜头的轴向色差曲线图；
图5B为本发明实施例提供的一种处于长焦状态下的变焦镜头的轴向色差曲线图；
图6A为本发明实施例提供的一种处于短焦状态下的变焦镜头的垂轴色差曲线图；
图6B为本发明实施例提供的一种处于长焦状态下的变焦镜头的垂轴色差曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
图1为本发明实施例1提供的一种变焦镜头示意图，所述变焦镜头包括：从物侧到像侧依次排列的第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4、第五透镜组G5、滤光片和成像面。
该变焦镜头可以通过改变透镜组的位置来实现变焦，在该变焦镜头中，第一透镜组、第三透镜组和第五透镜组的位置固定，第二透镜组和第四透镜组的位置进行移动实现变焦。也就是第二透镜组可以在第一透镜组与第三透镜组之间的位置中进行移动。第二透镜组可以靠近第一透镜组，远离第三透镜组；也可以远离第一透镜组，靠近第三透镜组。第四透镜组可以在第三透镜组与第五透镜组之间的位置中进行移动。
该变焦镜头中的每个透镜组有其对应的焦距f，变焦镜头在长焦状态下有其对应的系统焦距，在短焦状态下有其对应的系统焦距fw。为了提供一种大像面、大光圈、成像质量好的变焦镜头，所述第二透镜组的焦距f1、所述第三透镜组的焦距f3，所述第四透镜组的焦距f4，满足以下关系式：
-1.7≤f2/fw≤-0.3；
0.7≤f3/fw≤2.1；
1.1≤f4/fw≤2.5。
该变焦镜头有其对应的光学总长TTL，该光学总长满足TTL/fw≤6.5。
上述的f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距，fw为所述变焦镜头在短焦状态下的系统焦距，TTL为所述变焦镜头的光学总长，“-”表示方向为负。
由于在本发明实施例中，变焦镜头中的透镜组满足：-1.7≤f2/fw≤-0.3；0.7≤f3/fw≤2.1；1.1≤f4/fw≤2.5；TTL/fw≤6.5等条件，在一定程度上，既保证了该变焦镜头的体积小，又保证了该变焦镜头的像素高、视场角大等较高的性能。
实施例2：
在上述实施例的基础上，在本明实施例中，每个透镜组都有其对应的光焦度，为了进一步提高成像质量，所述第一透镜组的光焦度为正，所述第二透镜组的光焦度为负，所述第三透镜组的光焦度为正，所述第四透镜组的光焦度为正，第五透镜组的光焦度为正。
实施例3：
在上述各实施例的基础上，在本明实施例中，如图2所示，所述第一透镜组G1包括从物侧到像侧依次排列的第一透镜G11、第二透镜G12和第一透镜子组；
其中，第一透镜G11的光焦度为负，且第一透镜G11中朝向像侧的表面为凹面。第一透镜中朝向物侧的表面不进行限定，可以是凸面，也可以是平面，只要满足该第一透镜的光焦度为负即可。较优地，如图2所示，第一透镜G11中朝向物侧的表面为凸面。
所述第二透镜组G12为光焦度为正的双凸透镜；
第一透镜子组中至少包括一个光焦度为正的第三透镜。
第三透镜可以是任意形状的透镜，只要满足光焦度为正即可。较优地，如图2所示，所述第三透镜G13为弯月透镜，且第三透镜G13中朝向物侧的表面为凸面，朝向像侧的表面为凹面。
为了有效地减小第一透镜组G1的体积，进而减小了整个变焦镜头的体积，在本发明实施例中，如图2所示，所述第一透镜G11和所述第二透镜G12组成胶合透镜组。
为了进一步提高成像质量，在本发明实施例中，所述第三透镜G13的阿贝数Vd13满足：Vd13≥66。
实施例4：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，如图2所示，所述第二透镜组G2包括：从物侧到像侧依次排列的第四透镜G21、第五透镜G22和第六透镜G23；
其中，第四透镜G21为光焦度为负的弯月透镜，且第四透镜中朝向像侧的表面为凹面，第四透镜中朝向物侧的表面为凸面。
第五透镜G22为光焦度为负的双凹透镜；
第六透镜G23的光焦度为正，且第六透镜中朝向物侧的表面为凸面。朝向像侧的表面不进行限定，可以是凹面，也可以是平面，只要满足该第六透镜的光焦度为正即可。较优地，如图2所示，第六透镜G23中朝向像侧的表面为平面。
为了有效地减小第二透镜组G2的体积，进而减小了整个变焦镜头的体积，在本发明实施例中，如图2所示，所述第五透镜G22和所述第六透镜G23组成胶合透镜组。
实施例5：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，如图2所示，所述第三透镜组G3包括：从物侧到像侧依次排列的第二透镜子组、第八透镜G32、第九透镜G33和第三透镜子组；
第二透镜子组中至少包括一个光焦度为正的第七透镜，第七透镜可以是球面透镜，为了进一步提高成像质量，第七透镜G31为非球面透镜；
第八透镜G32为光焦度为负的弯月透镜，且第八透镜G32中朝向物侧的表面为凸面；第八透镜G32中朝向像侧的表面为凹面；
第九透镜G33为光焦度为正的双凸透镜；
第三透镜子组中至少包括一个光焦度为负的第十透镜。
为了有效地减小第三透镜组G3的体积，进而减小了整个变焦镜头的体积，在本发明实施例中，如图2所示，所述第八透镜G32和所述第九透镜G33组成胶合透镜组。
为了进一步提高成像质量，在本发明实施例中，所述第七透镜的折射率nd31，满足nd31≥1.8。
为了进一步提高成像质量，在本发明实施例中，所述第九透镜的阿贝数Vd33满足，Vd33≥66。
如图2所示，所述第三透镜子组中包括：从物侧到像侧依次排列的第十一透镜G34和第十透镜G35，其中，第十一透镜G34为光焦度为正的弯月透镜，第十透镜G35为双凹透镜，且第十一透镜G34中朝向物侧的表面为凹面。
为了有效地减小第三透镜组G3的体积，进而减小了整个变焦镜头的体积，在本发明实施例中，如图2所示，所述第十一透镜G34和所述第十透镜G35组成胶合透镜组。
为了进一步提高成像质量，在本发明实施例中，所述第十一透镜G34的折射率nd34满足，nd34≥1.9。
实施例6：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，如图2所示，所述第四透镜组G4包括：从物侧到像侧依次排列的第十二透镜G41和第十三透镜G42；
其中，第十二透镜G41为光焦度为正的双凸透镜；
第十三透镜G42的光焦度为负，且第十三透镜G42中朝向物侧的表面为凹面。第十三透镜G42中朝向像侧的表面不进行限定，可以是凸面，也可以是平面，只要满足该第十三透镜G42的光焦度负正即可。较优地，如图2所示，第十三透镜G42中朝向像侧的表面为凸面。
为了有效地减小第四透镜组G4的体积，进而减小了整个变焦镜头的体积，在本发明实施例中，如图2所示，所述第十二透镜G41和所述第十三透镜G42组成胶合透镜组。
实施例7：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述第五透镜组中至少包括一个光焦度为正的第十四透镜。如图2所示，第五透镜组G5中包括一个光焦度为正的第十四透镜G51。
第十四透镜可以是球面透镜，为了进一步提高成像质量，较优地，第十四透镜为非球面透镜。
实施例8：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，为了控制进入变焦镜头的光束口径和位置，如图2所示，所述第二透镜组G2和所述第三透镜组G3之间设置有孔径光阑STOP。
如图2所示，在该变焦镜头中，第一透镜组G1、第三透镜组G3和第五透镜组G5的位置固定，第二透镜组和第四透镜组的位置进行移动实现变焦。
透镜的材质可以是玻璃的，也可以是塑胶的。该变焦镜头中的多个透镜中，可以是全部的透镜都是玻璃的，也可以是全部的透镜都是塑胶的，还可以是一部分透镜为塑胶的，一部分透镜为玻璃的。
实施例9：
每个透镜的每个表面有其对应的曲率半径R，相邻两个表面的中心点的距离称为中心厚度T，除了上述各实施例描述的每个透镜的折射率nd，阿贝常数Vd外，其它的透镜也有其对应的各种参数信息，如曲率半径R、当前表面至相邻的下一表面的中心厚度T，折射率nd，阿贝常数Vd的信息。
具体如下表1：
Figure BDA0001820164150000101
Figure BDA0001820164150000111
表1
如表1所示，曲率半径中的“-”，表示曲率半径方向为负。
透镜表面的编号对应的透镜编号以及透镜表面朝向如下：
Figure BDA0001820164150000112
Figure BDA0001820164150000121
以第一透镜G11为例，第一透镜G11中朝向物侧的表面的曲率半径R＝57.8832mm，折射率nd＝1.847，阿贝常数Vd＝23.79。
第一透镜G11中朝向像侧的表面的曲率半径R＝31.90776mm，折射率nd＝1.593，阿贝常数Vd＝68.62。
第一透镜中朝向物侧的表面至朝向像侧的表面的中心厚度T＝1mm。
第一透镜G11与第二透镜G12组成胶合透镜组，第二透镜G12中朝向物侧的表面的曲率半径，折射率，阿贝常数等与第一透镜G11的相同，即第二透镜G12中朝向物侧的表面的曲率半径R＝31.90776mm，折射率nd＝1.593，阿贝常数Vd＝68.62。
上述表1中的W表示短焦状态，T表示长焦状态。
在变焦镜头处于短焦状态下，第三透镜G13中朝向像侧的表面与第四透镜G21中朝向物侧的表面的距离为1.4mm。
在变焦镜头处于长焦状态下，第三透镜G13中朝向像侧的表面与第四透镜G21中朝向物侧的表面的距离为13mm。
其他的透镜对应的参数均可参见表1，在此不再进行赘述。
在本发明实施例中，第三透镜组G3中的第七透镜G31为非球面透镜，第五透镜组G5中的第十四透镜G51为非球面透镜。其余透镜为球面透镜。
对应表1，透镜表面编号为12、13、24、25的为非球面。
表征非球面形状的系数包括：矢高Z与口径Y、R值、圆锥系数K、多次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16，其关系式如下：
Z＝[(1/R)2*Y]/{1+[1-(1+k)*(1/R)2*Y2]1/2}+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10+A12Y12+A14Y14+A16Y16
第七透镜G31中朝向物侧的表面，即透镜表面编号为12的为非球面的系数如下：
K＝-2.602；
A4＝-5.78861e-005；
A6＝2.42562e-007；
A8＝5.46587e-008；
A10＝-1.81631e-009；
A12＝1.07784e-010；
A14＝-1.65747e-012；
A16＝-7.08994e-015。
第七透镜G31中朝向像侧的表面，即透镜表面编号为13的为非球面的系数如下：
K＝62.94；
A4＝0.000121095；
A6＝2.11454e-006；
A8＝1.32797e-007；
A10＝-5.76667e-009；
A12＝3.29538e-010；
A14＝-6.78042e-012；
A16＝4.62782e-014。
第十四透镜G51中朝向物侧的表面，即透镜表面编号为24的为非球面的系数如下：
K＝-18.38712；
A4＝0.000587833；
A6＝-0.000135562；
A8＝7.91767e-006；
A10＝-3.14664e-007；
A12＝1.29295e-009；
A14＝3.40305e-010；
A16＝-7.40163e-012。
第十四透镜G51中朝向像侧的表面，即透镜表面编号为25的为非球面的系数如下：
K＝-23.09146；
A4＝0.00123511；
A6＝-0.000306079；
A8＝2.26056e-005；
A10＝-1.16892e-006；
A12＝3.28412e-008；
A14＝-2.97189e-010；
A16＝-2.00999e-012。
上述的表征非球面形状的系数可以有一定的变化自由度，本领域的相关人员对其进行变化而形成的变焦镜头，都在本发明的保护范围之内。
根据上述的描述，本发明实施例中所提供的变焦镜头具有如下光学技术指标：
光学总长TTL≤52mm；
在短焦状态下，该变焦镜头的焦距fw为10mm，在长焦状态下，该变焦镜头的焦距ft为30mm；
在短焦状态下，该变焦镜头的视场角为52°，在长焦状态下，该变焦镜头的视场角为16°；也就是该变焦镜头的视场角位于16°至52°之间。
在短焦状态下，该变焦镜头的光学畸变为-9％，在长焦状态下，该变焦镜头的光学畸变为+2％；
该变焦镜头的光圈F/#为F1.5，且为恒定光圈；
该变焦镜头的像面尺寸为1/1.8〞。
该变镜头在保证总长在52mm以内的情况下，实现了人脸识别相机所需的焦距范围；在超短的总长内，实现了F1.5恒定光圈并且像素达到4K的要求；采用非球面镜片，减少镜片总数及口径；降低尺寸上的设计压力；同时也利于提高产品性能；针对人脸识别相机的需求所设计，不会造成功能过剩，有利于成本控制。
在本发明实施例中，进一步详细地对变焦镜头进行分析。光学传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)是较准确、直观和常见的用来评价一个变焦镜头的成像质量的方式，其曲线越高、越平滑，表明变焦镜头的成像质量越好，对各种像差，例如：球差、慧差、象散、场曲、轴向色差、垂轴色差等进行了很好的校正。
图3A为处于短焦状态下的变焦镜头在可见光部分的光学传递函数(MTF)曲线图。从图3A中可知，该变焦镜头在短焦状态下的可见光部分的MTF曲线图较平滑、集中，而且全视场(半像高Y’＝4.3mm)的MTF平均值达到0.65以上。
图3B为处于长焦状态下的变焦镜头在可见光部分的光学传递函数(MTF)曲线图。从图3B中可知，该变焦镜头在长焦状态下的可见光部分的MTF曲线图较平滑、集中，而且全视场(半像高Y’＝4.3mm)的MTF平均值达到0.6以上。
综上，可见本实施例提供的变焦镜头，能够达到很高的分辨率，满足1/1.8英寸，1200万像素摄像机的成像要求。
变焦镜头可见光部分对应的场曲图由三条曲线T和三条曲线S构成；其中，三条曲线T分别表示三种波长(486nm、587nm和656nm)对应的子午光束(Tangential Rays)的像差，三条曲线S分别表示三种波长(486nm、587nm和656nm)对应的弧矢光束(Sagittial Rays)的像差，子午场曲值和弧矢场曲值越小，说明成像品质越好。如图4A所示，处于短焦状态下的该变焦镜头的子午场曲值控制在-0.009～0.012mm范围内，弧矢场曲值控制在-0.012～0.0094mm范围以内。如图4B所示，处于长焦状态下的该变焦镜头的子午场曲值控制在0.03～0.08mm范围内，弧矢场曲值控制在-0.025～0.042mm范围以内。
如图5A和5B所示的变焦镜头在可见光部分对应的轴向色差图，图5A和5B中曲线在y轴附近变化，越靠近y轴，说明变焦镜头成像品质越好。如图5A所示，处于短焦状态下的变焦镜头的轴向色差控制在-0.004～+0.0157mm之间。如图5B所示，处于长焦状态下的变焦镜头的轴向色差控制在-0.011～+0.035mm之间。
如图6A和6B所示的变焦镜头在可见光部分对应的垂轴色差图，图6A和6B中曲线越接近y轴，说明变焦镜头成像品质越好。如图6A所示，处于短焦状态下的变焦镜头的垂轴色差控制在-0.00055～+0.0037mm之间。如图6B所示，处于长焦状态下的变焦镜头的垂轴色差控制在-0.0075～+0.0004mm之间。
综上所述，本发明实施例提供了一种小体积，大像面、大光圈、高分辨率的变焦镜头。采用14个特定结构形状的光学透镜，并按照特定顺序从物侧至像侧依次排列，以及通过各个光学透镜的光焦度的分配，同时采用非球面镜片和相适应光学玻璃材质，使得变焦镜头的结构形式，透镜的折射率、阿贝系数等参数与成像条件匹配，进而使变焦镜头的球差、慧差、象散、场曲、垂轴色差、轴向色差得到很好的校正；从而达到在像面更大的前提下，同时满足大光圈、高分辨率，进而实现更佳的低照环境下的成像性能；最重要的是能够很好的控制系统的最大长度，使得产品性能和外形尺寸得到很好的匹配；可广泛应用到安防监控领域，尤其是人脸识别的智能摄像机上。
对于系统/装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者一个操作与另一个实体或者另一个操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全应用实施例、或结合应用和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种变焦镜头，包括滤光片和成像面，其特征在于，所述变焦镜头中具有曲折力的透镜组由从物侧到像侧依次排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组组成；
其中，第一透镜组、第三透镜组和第五透镜组的位置固定，第二透镜组和第四透镜组的位置进行移动实现变焦；
透镜组满足以下条件：
-1.7≤f2/fw≤-0.3；
0.7≤f3/fw≤2.1；
1.1≤f4/fw≤2.5；
TTL/fw≤6.5；
其中，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距，fw为所述变焦镜头在短焦状态下的系统焦距，TTL为所述变焦镜头的光学总长。
2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组和第五透镜组的光焦度为正。
3.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组包括：
从物侧到像侧依次排列的第一透镜、第二透镜和第一透镜子组；
其中，第一透镜的光焦度为负，且第一透镜中朝向像侧的表面为凹面；
第二透镜组为光焦度为正的双凸透镜；
第一透镜子组中至少包括一个光焦度为正的第三透镜。
4.如权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜为弯月透镜，且第三透镜中朝向物侧的表面为凸面。
5.如权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜的阿贝数Vd13满足：Vd13≥66。
6.如权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜组成胶合透镜组。
7.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜组包括：
从物侧到像侧依次排列的第四透镜、第五透镜和第六透镜；
其中，第四透镜为光焦度为负的弯月透镜，且第四透镜中朝向像侧的表面为凹面；
第五透镜为光焦度为负的双凹透镜；
第六透镜的光焦度为正，且第六透镜中朝向物侧的表面为凸面。
8.如权利要求7所述的变焦镜头，其特征在于，所述第五透镜和所述第六透镜组成胶合透镜组。
9.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜组包括：
从物侧到像侧依次排列的第二透镜子组、第八透镜、第九透镜和第三透镜子组；
第二透镜子组中至少包括一个光焦度为正的第七透镜，且第七透镜为非球面透镜；
第八透镜为光焦度为负的弯月透镜，且第八透镜中朝向物侧的表面为凸面；
第九透镜为光焦度为正的双凸透镜；
第三透镜子组中至少包括一个光焦度为负的第十透镜。
10.如权利要求9所述的变焦镜头，其特征在于，所述第八透镜和所述第九透镜组成胶合透镜组。
11.如权利要求9所述的变焦镜头，其特征在于，所述第七透镜的折射率nd31，满足nd31≥1.8；
所述第九透镜的阿贝数Vd33满足，Vd33≥66。
12.如权利要求9所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜子组中包括：
从物侧到像侧依次排列的第十一透镜和第十透镜，其中，第十一透镜为光焦度为正的弯月透镜，第十透镜为双凹透镜，且第十一透镜中朝向物侧的表面为凹面。
13.如权利要求12所述的变焦镜头，其特征在于，所述第十透镜和所述第十一透镜组成胶合透镜组。
14.如权利要求12所述的变焦镜头，其特征在于，所述第十一透镜的折射率nd34满足，nd34≥1.9。
15.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第四透镜组包括：
从物侧到像侧依次排列的第十二透镜和第十三透镜；
其中，第十二透镜为光焦度为正的双凸透镜；
第十三透镜的光焦度为负，且第十三透镜中朝向物侧的表面为凹面。
16.如权利要求15所述的变焦镜头，其特征在于，所述第十二透镜和所述第十三透镜组成胶合透镜组。
17.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第五透镜组中至少包括一个光焦度为正的第十四透镜。
18.如权利要求17所述的变焦镜头，其特征在于，所述第十四透镜为非球面透镜。
19.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜组和所述第三透镜组之间设置有孔径光阑。
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